CN107339187B - 防气蚀水轮机导叶和防气蚀导水机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水轮机导叶和导水机构技术领域，是一种防气蚀水轮机导叶和防气蚀导水机构，前者包括导叶本体、上轴、下轴、上翼板和下翼板，对应上轴位置的导叶本体上端前后两侧分别固定有呈对称分布的上翼板,对应下轴位置的导叶本体下端前后两侧分别固定有呈对称分布的下翼板；后者包括防气蚀水轮机导叶、蜗壳、顶盖、底环和轴套。本发明结构合理而紧凑，使用方便，上翼板和下翼板能防止水轮机内的液体发生上下方向的窜动，进而能防止上轴和下轴发生气蚀，也能够阻挡泥沙进入上轴和下轴的轴根位置，缩短检修周期，延长了导叶本体的使用寿命，降低的水电厂的生产运营成本；同时增加了水电厂的年发电量，具有高效、简便、省力的特点。

Description

防气蚀水轮机导叶和防气蚀导水机构
技术领域
本发明涉及水轮机导叶和导水机构技术领域，是一种防气蚀水轮机导叶和防气蚀导水机构。
背景技术
根据水电厂多年来水轮机过流部件的运行情况发现：在夏季间，由于河流含沙量较高，机组经过一个运行周期后，水轮机导叶的上下轴根部受气蚀和泥沙磨损严重,缩短了水轮机的检修周期和导叶的使用寿命，耗费检修人力物力，造成不必要的经济损失。
气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。气蚀的形成原因是由于冲击应力造成的表面疲劳破坏，当气蚀破坏开始时，一般是金属表面失去光泽而变暗，接着是变毛糙而发展成麻点，再进一步使金属表面十分疏松呈海绵状，也称蜂窝状，深度在三毫米到几十毫米之间。当发展严重时，水轮机导叶、顶盖或底环易穿孔，气蚀的产生破坏了水流的连续性，水流质点的碰撞改变了水流相对叶片流动的稳定性，减少了水电厂的年发电量。
发明内容
本发明提供了一种防气蚀水轮机导叶和防气蚀导水机构，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水轮机导叶存在的易被气蚀或泥沙磨损，耗费检修人力物力，减少水电厂年发电量的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种防气蚀水轮机导叶，包括导叶本体、上轴、下轴、上翼板和下翼板，导叶本体顶部固定有上轴，导叶本体底部固定有下轴，上轴和下轴同轴分布，对应上轴位置的导叶本体上端前后两侧分别固定有呈对称分布的上翼板，上轴在前后方向的投影分别落在对应的上翼板范围内，对应下轴位置的导叶本体下端前后两侧分别固定有呈对称分布的下翼板，下轴在前后方向的投影分别落在对应的下翼板范围内。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述上翼板和下翼板的外沿可均呈外凸的弧形。
上述上翼板和下翼板左右两端的外轮廓均可分别与对应位置的导叶本体平滑过渡。
上述上翼板和下翼板可均为不锈钢板。
上述上翼板和下翼板可分别通过不锈钢焊接在导叶本体上。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种防气蚀导水机构
包括防气蚀水轮机导叶、蜗壳、顶盖、底环和轴套，蜗壳内固定有呈上下间隔分布的顶盖和底环，顶盖和底环之间沿圆周均匀分布有至少两个防气蚀水轮机导叶，对应每个下轴位置的底环上均设有套装在下轴外侧的下安装孔，对应每个上轴位置的顶盖上均设有套装在上轴外侧的上安装孔，上安装孔内设有位于上轴外侧的轴套。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述防气蚀水轮机导叶的数目可为十六个。
上述上翼板的上端面可高于导叶本体的上端面，下翼板的下端面低于导叶本体的下端面，顶盖与底环之间的距离比导叶本体的高度长0.1mm至0.3mm之间，顶盖与底环之间的距离比上翼板上端面和下翼板下端面之间的距离长0.04mm至0.08mm之间。
本发明结构合理而紧凑，使用方便，上翼板和下翼板能防止水轮机内的液体发生上下方向的窜动，进而能防止上轴和下轴发生气蚀，也能够阻挡泥沙进入上轴和下轴的轴根位置，缩短检修周期，延长了导叶本体的使用寿命，降低的水电厂的生产运营成本；同时增加了水电厂的年发电量，具有高效、简便、省力的特点。
附图说明
附图1为实施例1的主视结构示意图。
附图2为附图1的俯视放大结构示意图。
附图3为实施例2的主视剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为导叶本体，2为上轴，3为下轴，4为上翼板，5为下翼板，6为蜗壳，7为顶盖，8为底环，9为轴套。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1、2、3所示，该防气蚀水轮机导叶包括导叶本体1、上轴2、下轴3、上翼板4和下翼板5，导叶本体1顶部固定有上轴2，导叶本体1底部固定有下轴3，上轴2和下轴3同轴分布，对应上轴2位置的导叶本体1上端前后两侧分别固定有呈对称分布的上翼板4，上轴2在前后方向的投影分别落在对应的上翼板4范围内，对应下轴3位置的导叶本体1下端前后两侧分别固定有呈对称分布的下翼板5，下轴3在前后方向的投影分别落在对应的下翼板4范围内。本实施例结构合理而紧凑，使用方便，上翼板4和下翼板5能防止水轮机内的液体发生上下方向的窜动，进而能防止上轴2和下轴3发生气蚀，也能够阻挡泥沙进入上轴2和下轴3的轴根位置，缩短检修周期，延长了导叶本体1的使用寿命，降低的水电厂的生产运营成本；同时增加了水电厂的年发电量。
可根据实际需要，对上述防气蚀水轮机导叶作进一步优化或/和改进：
如附图1、2、3所示，上翼板4和下翼板5的外沿均呈外凸的弧形。将翼板的外沿设置为呈外凸的弧形，防止其与流体发生干涉，防止影响水轮机的流量。
如附图1、2、3所示，上翼板4和下翼板5左右两端的外轮廓均分别与对应位置的导叶本体1平滑过渡。上述设置，进一步防止本实施例与流体发生干涉，防止影响水轮机的流量。
如附图1、2、3所示，上翼板4和下翼板5均为不锈钢板。上述设置，可增加上翼板4和下翼板5的耐气蚀性和耐磨性，延长本发明的使用寿命。
如附图1、2、3所示，上翼板4和下翼板5分别通过不锈钢焊接在导叶本体1上。上述设置，进一步增加本实施例的耐气蚀性和耐磨性，延长其使用寿命。
实施例2：如附图1、2、3所示，该防气蚀导水机构，包括防气蚀水轮机导叶、蜗壳6、顶盖7、底环8和轴套9，蜗壳6内固定有呈上下间隔分布的顶盖7和底环8，顶盖7和底环8之间沿圆周均匀分布有至少两个防气蚀水轮机导叶，对应每个下轴3位置的底环8上均设有套装在下轴3外侧的下安装孔，对应每个上轴2位置的顶盖7上均设有套装在上轴2外侧的上安装孔，上安装孔内设有位于上轴2外侧的轴套9。上翼板4和下翼板5能防止防气蚀导水机构内的液体发生上下方向的窜动，进而能防止上轴2和下轴3发生气蚀，也能够阻挡泥沙进入上轴2和下轴3的轴根位置，缩短检修周期，延长了导叶本体1的使用寿命，降低的水电厂的生产运营成本；同时增加了水电厂的年发电量。
可根据实际需要，对上述防气蚀导水机构作进一步优化或/和改进：
如附图1、2、3所示，防气蚀水轮机导叶的数目为十六个。将防气蚀水轮机导叶的数目设置为十六个，可保证其内流体的均匀性。
如附图1、2、3所示，上翼板4的上端面高于导叶本体1的上端面，下翼板5的下端面低于导叶本体1的下端面，顶盖7与底环8之间的距离比导叶本体1的高度长0.1mm至0.3mm之间，顶盖7与底环8之间的距离比上翼板4上端面和下翼板5下端面之间的距离长0.04mm至0.08mm之间。上述设置，可防止泥沙进入上轴2和下轴3的轴根部位，延长本实施例的使用寿命，降低生产成本。
以上技术特征构成了本发明的较佳实施例，其具有较强的适应性和较佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (2)

1.一种防气蚀导水机构，其特征在于包括防气蚀水轮机导叶、蜗壳、顶盖、底环和轴套，防气蚀水轮机导叶包括导叶本体、上轴、下轴、上翼板和下翼板，导叶本体顶部固定有上轴，导叶本体底部固定有下轴，上轴和下轴同轴分布，对应上轴位置的导叶本体上端前后两侧分别固定有呈对称分布的上翼板，上轴在前后方向的投影分别落在对应的上翼板范围内，对应下轴位置的导叶本体下端前后两侧分别固定有呈对称分布的下翼板，下轴在前后方向的投影分别落在对应的下翼板范围内；上翼板和下翼板的外沿均呈外凸的弧形，上翼板和下翼板左右两端的外轮廓均分别与对应位置的导叶本体平滑过渡；上翼板和下翼板均为不锈钢板，上翼板和下翼板分别通过不锈钢焊接在导叶本体上，蜗壳内固定有呈上下间隔分布的顶盖和底环，顶盖和底环之间沿圆周均匀分布有至少两个防气蚀水轮机导叶，对应每个下轴位置的底环上均设有套装在下轴外侧的下安装孔，对应每个上轴位置的顶盖上均设有套装在上轴外侧的上安装孔，上安装孔内设有位于上轴外侧的轴套，上翼板的上端面高于导叶本体的上端面，下翼板的下端面低于导叶本体的下端面，顶盖与底环之间的距离比导叶本体的高度长0.1mm至0.3mm之间，顶盖与底环之间的距离比上翼板上端面和下翼板下端面之间的距离长0.04mm至0.08mm之间，上轴的长度大于下轴的长度。
2.根据权利要求1所述的防气蚀导水机构，其特征在于防气蚀水轮机导叶的数目为十六个。
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